Intercambio y contenido de gases con efecto invernadero (CH4 y N2O) y nutrientes (NO3 - y PO4 3-) en la Cuenca del Pacífico Sur Oriental (PSO) a través de mediciones discretas y continuas de alta resolución.

Abstract

El Océano Pacífico Sur Oriental (PSO) se caracteriza por presentar sistemas tróficos muy contrastantes; desde aguas costeras: eutróficas, subóxicas, ricas en nutrientes y con bajas temperaturas, hasta aguas ultra-oligotróficas: oxigenadas y de mayor temperatura en el giro subtropical del Pacífico Sur Oriental (GSPSO). Dichas condiciones, están controladas por procesos físicos y microbianos que condicionan la distribución zonal y vertical de nutrientes y gases con efecto invernadero (GEI), tales como N2O y CH4, que contribuyen al calentamiento global. Durante el crucero CIMAR 21 (primavera, 2015), entre Caldera y Rapa Nui (27°S), se determinó el contenido en la columna de agua e intercambio de N2O y CH4 en la interfaz océano–atmósfera, a través de mediciones discretas y continuas de alta resolución vertical, para inferir cómo variables oceanográficas (temperatura, salinidad, O2, NO3 - , PO4 3- y clorofila-a) repercuten sobre la distribución de estos. El muestreo vertical continuo de gases y nutrientes se realizó a través de una bomba PPS, conectada a una membrana desgasificadora para el análisis in situ de ambos gases (espectroscopía de absorción láser; CRDS) y un autoanalizador de nutrientes (LWCC-3050) de alta sensibilidad. Por primera vez se muestran perfiles de gases de alta resolución (cada 0,07 metros), los cuales muestran además de los peak característicos, otras estructuras a escalas de metros, que podrían deberse a procesos microbianos. Por ejemplo, se observa el máximo de N2O (30,44 nmol L-1 en la oxiclina de la zona eutrófica, mientras que los valores más bajos (6,59 nmol L-1 fueron detectados en el núcleo de la Zona de Mínimo Oxígeno (ZMO). Respecto a la distribución vertical de CH4, los niveles más altos se encontraron en las picnoclinas (10,90 nmol L-1 ) de la zona eutrófica, mientras que en la zona oligotrófica el perfil continuo muestra valores más altos(3,37 nmol L-1) en la zona fótica. Las mediciones verticales en continuo y discretas de N2O, NO3 - y PO4 3- presentaron un buen ajuste (R2 ) de 0,83;0,86 y 0,91, p<0,05, respectivamente, no obstante las mayores diferencias y variabilidades se observaron en oxiclinas y picnoclinas. Los resultados indican que la distribución vertical de N2O en la zona costera es controlada por la ZMO, con inventarios más altos en las oxiclinas (1086,40 - 3415,22 µmol m-2) de las zonas eutrófica y mesotrófica, mientras que en la zona oligotrófica los valores más altos de N2O se encontraron en la capa fótica (55,9 – 8114,6 µmol m-2 ). Por otra parte, la distribución vertical de CH4estuvo asociada a la disponibilidad de materia orgánica con acumulaciones en picnoclinas, las cuales coinciden con las oxiclinas, sujeta a la acumulación de partículas. De hecho, en la zona eutrófica los inventarios de CH4 en las picnoclinas (161,9 – 722,7 µmol m-2 ) fueron mayores que en la zona oligotrófica cuando los inventarios más altos se encontraron en la capa fótica (42,5 - 531,4 µmol m-2).